Yeni bir bilimsel yöntem, araştırmacıların eriyen Kuzey Kutbu hakkında daha iyi sekmeler tutmasına izin verebilir. Bilim adamları ilk kez, Arktik deniz buzunun kalınlığını yıl boyunca izlemek için bir teknik geliştirdiler – yaz aylarında bile, yapılması en zor olduğunda.
Özetlenen yeni yöntem, kağıt Çarşamba günü dergide yayınlandı Doğadeniz buzu kalınlığı söz konusu olduğunda uydu kayıtlarında uzun süredir devam eden bir boşluğu doldurmaya yardımcı olabilir.
1979’dan beri bilim adamları, Arktik deniz buzunu sürekli olarak izlemek için uyduları kullandılar. Yıl boyunca toplanan uydu görüntüleri, gezegen ısındıkça toplam deniz buzu kapsama alanının nasıl istikrarlı bir şekilde daraldığını gösteriyor.
Uydulardaki özel radar cihazları, okyanusun üzerinde yüzen deniz buzunun kalınlığını da ölçebilir. Bu kayıtlar, Kuzey Kutbu’nun en eski, en kalın buzlarının çoğunun ısınma iklimine yenik düştüğü için deniz buzunun zamanla inceldiğini gösteriyor.
Ancak kalınlık kaydıyla ilgili önemli bir sorun var. Yaz aylarını büyük ölçüde hariç tutar.
Yılın en sıcak zamanında deniz buzu erimeye ve yüzeyinde sıvı su birikmeye başlar. Bu eriyik havuzları, radar sistemlerini karıştırarak buzu okyanustan ayırt etmelerini ve buz kütlelerinin kalınlığını doğru bir şekilde ölçmelerini zorlaştırıyor.
Bilim adamlarının yaz aylarında buz kalınlığını ölçebilecekleri başka yollar da var. Arktik Okyanusu üzerinde özel donanımlı uçakları uçurabilir veya ölçümleri bizzat almak için araştırmacıları gemilerle sahaya gönderebilirler. Kuzey Kutbu’na dağılmış, değişen buzu takip etmeye yardımcı olabilecek özel bilimsel şamandıralar bile var.
Ancak bu yöntemlerin hiçbiri, uyduların yaptığı tüm Arktik Okyanusu’nun tam ve sürekli resmini sağlamaz. Bu, yaz boyunca kalınlık rekorunda her zaman bir boşluk olduğu anlamına gelir.
Bu bilimsel açıdan bir sorun. Eksiksiz, kesintisiz kayıtlar, Kuzey Kutbu’nun iklim değişikliğine nasıl tepki verdiğini anlamak ve geleceği hakkında uzun vadeli tahminlerde bulunabilecek iklim modelleri oluşturmak için altın standarttır.
Bu, yeni çalışmanın baş yazarı Jack Landy’nin birkaç yıldır üzerinde düşündüğü bir sorun.
Kanada’da doktorasını tamamladıktan sonra Landy, üstesinden gelmek için yeni projeler arıyordu. Birleşik Krallık’a yeni dönmüştü ve yurtdışındayken yürüttüğü saha temelli araştırmalar için daha az fırsat olduğunu fark ediyordu. Uzaktan çözülebilecek sorunları düşünmeye başladı.
Şu anda Tromsø Üniversitesi – Norveç Arktik Üniversitesi’nde bilim adamı olan Landy, “Bu, sahip olduğumuz bilgideki açık türdeki boşluklardan biriydi” dedi. “20 yıldan fazla bir süredir, uydu altimetrisinden elde ettiğimiz yaz kalınlık gözlemlerinde bu boşluk var. Bu yüzden hedeflemeye çalışmak gerçekten ilginç ve heyecan verici bir proje gibi görünüyordu.”
Aynı zamanda büyük bir meydan okuma olduğunu kanıtladı.
Landy, “Bu kadar uzun sürmesinin nedeni, iyi sonuçlar elde etmek için çok zorlu bir proje olmasıdır,” dedi.
Son birkaç yılda, projeye daha fazla işbirlikçi katıldı. Bu hafta yayınlanan yeni makale, Avrupa ve Kuzey Amerika’daki kurumlardan bir düzine yazarı içeriyor.
Ekip, çözüm için bir tür yapay zeka olan makine öğrenimine yöneldi. Yaz aylarında buz kalınlığını ölçmek için temel zorluklardan biri, buzdaki eriyik havuzları ile okyanusun kendisi arasında ayrım yapmaktır. Araştırmacılar, buz kütlelerini ayırt etmek için uydu verilerine bir makine öğrenimi tekniği uyguladılar.
Ayrıca radar sisteminin eriyen buza verdiği tepkinin bir modelini oluşturdular ve bunu gerçek uydu verileriyle karşılaştırdılar – bu, radar sisteminin ölçümlerinde gerektiğinde düzeltmeler yapmalarına izin veren bir teknik. Bu yöntem nihayetinde, deniz buzu kalınlığının doğru bir yaz kaydını oluşturmalarına yardımcı oldu.
Bilim adamları, tüm yıl boyunca kayıtlara baktıklarında, deniz buzu kalınlığının, deniz buzu kapsamının veya okyanus yüzeyinde kapladığı toplam alanın iyi bir göstergesi olduğunu buldular. Daha ince buz, şaşırtıcı olmayan bir şekilde, daha hızlı erir ve kaybolur.
Çalışma, yaz boyunca deniz buzu kalınlığına ilişkin verilerin, yazın sona erdiği Eylül ayında kalan toplam buz alanını tahmin etmeye yardımcı olabileceğini öne sürüyor. Bu, nakliye trafiği için tahminler yaparken kullanışlıdır.
Yeni yöntem başka şekillerde de faydalı olabilir.
Bilim adamlarının Kuzey Kutbu’nun geleceği hakkında tahminler yapmak için kullandıkları model simülasyonlarının geliştirilmesine yardımcı olabilir. Küçülen deniz buzu, Kuzey Kutbu’nun hassas ekosistemini ve ona bağımlı olan insan toplumlarını etkiler. Ayrıca Kuzey Kutbu’nun ısınma hızını da etkiler. Araştırmalar, Arktik ısınmanın hızının dünyanın başka yerlerinde hava ve iklim modellerini etkileyebileceğini öne sürüyor. Bu, bu projeksiyonları yalnızca Kuzey Kutbu toplulukları için değil, tüm dünya için önemli kılıyor.
Landy’ye göre, modellerin iyileştirilmesi çalışmanın “en heyecan verici potansiyel etkilerinden biri”. Şimdiye kadar, modelleri oluşturmak için kullanılan buz kalınlığı verilerinin çoğu, kış gözlemlerinden geliyor. Yeni yöntem, tüm yıldan en iyi verileri kullanma olasılığını açar.
Landy, “Yazları buzun nasıl parçalandığını kontrol eden tüm süreçler, test edilecek kalınlık verisine sahip değil” dedi. “Deniz buzunun erime hızı, ne kadar parçalanıp parçalanıp inceldiği – tüm bu şeyler eksik gözlemlerdi.”
yeniden basıldı E&E Haberleri POLITICO, LLC’nin izniyle. Telif hakkı 2022. E&E News, enerji ve çevre uzmanları için önemli haberler sağlar.